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Aufgabe

Sekundenpendel

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Die Länge eines Sekundenpendels - das ist ein Pendel, das für eine Halbschwingung eine Sekunde braucht - beträgt am Äquator \(l_1=99{,}09\,\rm{cm}\), am Pol \(l_2=99{,}61\,\rm{cm}\) und auf 45° Breite \(l_3=99{,}35\,\rm{cm}\). Berechnen Sie die zugehörigen Erdbeschleunigungen.

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Die Schwingungsdauer des Sekundenpendels beträgt \(T = 2{\rm{s}}\). Allgemein gilt
\[T = 2 \cdot \pi \sqrt {\frac{l}{g}}  \Leftrightarrow {T^2} = 4 \cdot {\pi ^2} \cdot \frac{l}{g} \Leftrightarrow g = \frac{{4 \cdot {\pi ^2} \cdot l}}{{{T^2}}}\]
Daraus ergibt sich
\[{g_{{\rm{Äquator}}}} = \frac{{4 \cdot {\pi ^2} \cdot 0,9909{\rm{m}}}}{{{{\left( {2,0000{\rm{s}}} \right)}^{\rm{2}}}}} \approx 9{,}780\,\frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}}\]
\[{g_{{\rm{Pol}}}} = \frac{{4 \cdot {\pi ^2} \cdot 0,9961{\rm{m}}}}{{{{\left( {2,0000{\rm{s}}} \right)}^{\rm{2}}}}} \approx 9{,}831\,\frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}}\]
\[{g_{{\rm{45}}^\circ }} = \frac{{4 \cdot {\pi ^2} \cdot 0,9935{\rm{m}}}}{{{{\left( {2,0000{\rm{s}}} \right)}^{\rm{2}}}}} \approx 9{,}805\,\frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}}\]

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Mechanische Schwingungen